黑麦特异重复序列pSc119.1在姊妹T1RS·1BL易位系中的变异

根据公布的黑麦特异重复序列pSc119.1设计特异引物, 分别对两套姊妹T1RS·1BL易位系川农12(CN12)、川农17(CN17)、川农18(CN18)和96Ⅰ176-1、96Ⅰ176-3的基因组DNA进行扩增。从CN12、CN17、CN18的基因组中都能扩增出目的片段, 在96Ⅰ176-1的基因组中, 除目的片段外, 还扩增出了一条非目的片段, 但在96Ⅰ176-3的基因组中没有扩增出产物。Southern blot分析表明, pSc119.1序列并未从96Ⅰ176-3的基因组中消失。将CN12、CN17、CN18的目的片段回收克隆后, 对每个片段各随机挑取10个克隆进行测序, pSc119.1序列在3个品种中都发生了变异, 且在CN18中的变异程度最大。所测的序列多数与原序列达94%和95%的相似性, 在这些序列中, 碱基的改变具有一定的规律, 即多数为转换, 少数为颠换, 且变异碱基和变异位置具有较高的一致性。远缘杂交后代的进化可能是一个持续过程, 姊妹系内的株系之间某些性状存在差异, 这些差异很可能与重复序列的变异有关, 这为后生遗传效应机制的研究提供了有用的材料。     

Induction of small-segment-translocation between wheat and rye chromosomes

A new approach to produce wheat-rye translocation, based on the genetic instability caused by monosomic addition of rye chromosome in wheat, is described. 1 283 plants from the selfed progenies of monosomic addition lines with single chromosome of inbred rye line R12 and complete chromosome complement of wheat cultivar Mianyang 11 were cytologically analyzed on a plant-by-plant basis by the improved C-banding technique. 63 of the plants, with 2n = 42, were found containing wheat-rye translocation or substitution, with a frequency of 4. 91% . Compared with the wheat parent, other 32 plants with 2n = 42 exhibited obvious phenotypic variation, but their com-ponent of rye chromosome could not be detected using the C-banding technique. In situ hybridization with a biotin-la-beled DNA probe was used to detect rye chromatin and to determine the insertion sites of rye segments in the wheat chromosomes. In 20 out of the 32 variant wheat plants, small segments of rye chromosomes were found being inserted into dif     

含有抗白粉病基因的黑麦染色体小片段向小麦的转移

利用感白粉病的小麦品种绵阳11的纯系和黑麦自交系R12杂交, 在其单体附加系自交后代的BC₁F₅株系中选择小麦－黑麦异源易位系。根据已报道的黑麦特异重复序列pSc20H设计了一对特异引物, 用PCR方法鉴定了300个单体附加系的自交BC₁F₅株系,发现其中70个株系含有黑麦染色体成分。一个来源于6R单体附加系的小麦株系96Ⅱ691-830-98表现了对白粉病的高度抗性, PCR方法鉴定证明其含有黑麦染色体成分。对该株系作进一步的基因组原位杂交(GISH)鉴定, 证明它的一对染色体的端部含有黑麦染色体的小片段。这一结果指出, 含有抗白粉病基因的黑麦染色体6R小片段被引入了小麦。研究表明利用单体附加诱导染色体小片段易位是一种有效的方法。利用PCR和GISH原位杂交相结合的方法可提高检测外源染色体小片段的准确性和选择效率。     

黑麦碱基因（Sec–1）表达缺失的1RS／1BL易位系的鉴定

用改良的Giemsa C－带技术、DNA原位杂交和酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳（A-PAGE）对来源于小麦品种绵阳11与不同黑麦自交系远缘杂交获得的高代株系（BC1F7）的染色体结构和醇溶蛋白进行了研究。结果发现,在鉴定的200个株系中,有45个株系经C-带和A-PAGE检测均一致地发现它们含有一对1RS /1BL易位染色体,而一个株系843-1-1,C-带鉴定、原位杂交结果均证明它含有一对1RS/1BL易位染色体,但A-PAGE醇溶蛋白图谱却不具有黑麦1RS染色体臂的黑麦碱特征带,而表达出既不同于黑麦碱又不同于亲本绵阳11的醇溶蛋白带型。这一结果表明,利用不同的黑麦亲本资源,可以获得黑麦碱基因Sec-1表达缺失的新的1RS/1BL易位系。这种新的1RS/1BL易位系缺失了影响小麦品质的黑麦碱蛋白,因此是进一步研究1RS/1BL 易位对小麦品质影响的珍贵材料。研究指出,在利用外源基因的植物育种中,外源种供体材料的遗传多样性是值得重视的基因资源。     

小麦抗条锈病基因YrCN19的诊断检测和遗传分析

用小麦条锈病抗性基因YrCN19的诊断标记Xgwm410对19个小麦品种或品系进行PCR筛选,其中川农19、新抗5号、爱民5号和爱民6号扩增出与条锈病抗性基因YrCN19共分离的特征片断,其大小为391个碱基,而在其他的小麦品种或品系中未能检测到该片断。系谱分析和抗性鉴定结果表明川农19、新抗5号、爱民5号和爱民6号含有小麦条锈病基因YrCN19。抗性遗传分析发现小麦条锈病抗性在川农19,新抗5号和爱民5号中的遗传符合单个显性基因的遗传规律(3抗:1感);杂交组合烟辐188/爱民6号的抗性遗传也符合单个显性基因的遗传规律,而另外一些杂交组合(如R25/爱民6号,鲁955159/爱民6号和苏3110/爱民6号)中的抗性分离则符合两对基因互补的遗传规律(9抗:7感)。本研究揭示了小麦条锈病抗性基因YrCN19在不同遗传背景和杂交组合的抗性表达和分离有差异,从而加速YrCN19在小麦抗条锈育种中的开发与利用。